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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Resorption und Biokompatibilität von Verbundmaterialien aus Eisen-Metallschaum und Calciumphosphatzementen – eine experimentelle Studie am Schaf

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Anja Neuendorf - Universitätsklinikum Gießen Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Katrin Susanne Lips - Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Brigitte Stigler - Universitätsklinikum Gießen Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Sebastian Schulz - Universitätsklinikum Gießen Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Berthold Nies - InnoTERE GmbH Pharmapark Radebeul, Radebeul, Germany
  • Stefan Glorius - InnoTERE GmbH Pharmapark Radebeul, Radebeul, Germany
  • Reinhard Schnettler - Universitätsklinikum Gießen Unfallchirurgie, Gießen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocGR13-1166

DOI: 10.3205/12dkou438, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou4388

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Neuendorf et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Im klinischen Alltag ist eine Zunahme von osteoporotisch bedingten Frakturen mit spongiösen Defekten zu verzeichnen, woraus ein steigender Bedarf an Ätiologie-adaptierten Knochenersatzmaterialien für den systemisch erkrankten Knochen resultiert. In dieser Studie wurde die knöcherne Integration und Biokompatibilität eines neuartigen Komposits aus interdigitierendem Eisenschaum mit Calciumphosphat-Zement (CPC) untersucht.

Methodik: Bei 20 weiblichen Merinoschafen wurde ein Defekt von 2 cm Tiefe und 1 cm Durchmesser im spongiösen Bereich des distalen Femurs und der proximalen Tibia der hinteren Extremitäten mit einer wassergekühlten Diamanthohlfräse erzeugt und press-fit mit CPC Eisenschaum armiertem CPC (CPC-Fe) gefüllt. Als Kontrollimplantate wurden a) mit Brushit beschichteter ungefüllter Eisenschaum (Fe-B) und b) der zur Füllung verwendete Calciumphosphatzement in Form einer in situ härtenden Paste (P-CPC) verwendet. Die Euthanasie erfolgte 1 ,3 bzw. 6 Monate nach Implantation. Die Explantate wurden laborchemisch, zell- und molekularbiologisch untersucht.

Ergebnisse: Bereits nach einer Standzeit von 4 Wochen wird eine Verdichtung des Lagerknochens um das CPC-Fe beobachtet. Am Inferface befindet sich neugebildeter Knochen. Die Resorption des CPC-Fe erfolgt über mehrkernige Makrophagen. In den Kontrollen mit P-CPC findet eine verstärkte Resorption statt. Die interdigitierenden Poren des Fe-B werden zum größten Teil mit Granulationsgewebe, einsprossenden Blutgefäßen und Fragmenten aus neu gebildetem Knochen gefüllt. Am Eisen-Interface befinden sich ein- und mehrkernige Makrophagen, die das Implantat resorbieren. Es werden keine Entzündungs- bzw. Fremdkörperreaktionen an den Fe-Implantaten nachgewiesen. Klinische Zeichen von Unverträglichkeit wurden in keiner Gruppe beobachtet.

Schlussfolgerung: Sowohl das CPC-Eisenschaumkomposit als auch das Implantat aus Eisenschaum-Brushit zeigen 1 und 3 Monate nach Implantation eine gute Biokompatibilität und knöcherne Integration, die durch die interdigitierenden Poren im Eisen-Brushit-Implantat verstärkt ist. Unsere Ergebnisse liefern Hinweise darauf, dass Implantate aus Eisenschaum eine gute Alternative zu kommerziell erhältlichen Implantaten für den systemisch erkrankten Knochen sein könnten.